Что делать, если от аварии в электросети вышла из строя бытовая техника

О том, что напряжение электросети в наших квартирах ~220 В, знают все, знают и о том, что вечером напряжение уменьшается, о чем сигнализируют электролампочки (не так ярко све­тят). Однако о том, что напряжение в той же эле­ктросети может резко повыситься, вплоть до ~380 В, знают, пожалуй, только электрики. Это уже аварийная ситуация, и последствия ее тяже­лы: в квартирах мгновенно перегорают элект­ролампочки и выходит из строя вся бытовая техника, включенная в это время в сеть.

Что же делать в такой ситуации, почему она возникает и как ее предотвратить? Об этом и пойдет речь в этой статье.

Наши многоэтажные дома питает трехфазная сеть. Трехфазный высоковольтный трансфор­матор, размещаемый поблизости домов, по­нижает высокое напряжение, обычно с ~10 кВ до ~220 В. Три вторичных обмотки питающего трансформатора соединяются в так называемую звезду (рис.1), в результате получаются три фазы, обозначаемые в схемах латинскими буквами А, В, С, и общий провод N, который называют нулевым. Напряжение ~220 В между нулевым проводом и любой фазой называется фазным напряжением, именно оно и предназначено для подачи в наши квартиры.

Напряжение между фазами равно ~380 В и называется линейным напряжением. Четырехжильный кабель подает три фазы и нуль от трансформатора в электрощит дома, расположенный, обычно, в подвале, а оттуда кабелем разводится по электрощитам лестничных клеток (рис.2,а и рис.3,а). Такая схема электроснабжения называется 4-проводной. От электрощитов лестничных клеток 2-жильные провода ответвляют нуль и фазу, т.е. ~220 В, в каждую квартиру (рис.2,а).

Электрики стремятся равномерно нагрузить каждую фазу, так как это создает благоприятные условия для работы трехфазного трансформатора (в нем устанавливается магнитное равновесие, и он не перегревается), а в нулевом проводе, при абсолютно одинаковой нагрузке фаз, ток равен нулю. По этой причине в 4-жильных силовых кабелях нулевой провод делают меньшего сечения [1]. Электрики в каждую фазу включают одинаковое количество квартир в надежде, что те будут потреблять одинаковую мощность. Однако достичь этого не удается, поэтому в нулевом проводе всегда протекает какой-то ток, но это не беда, трехфазная сеть работает нормально. Ее работу можно изобразить тремя векторами A,, B, C(рис.2,б), длина каждого из них, в масштабе, равна ~220 В, а каждая фаза отстает от соседней на 120°.

В каких же случаях в квартирах может резко повыситься напряжение? Аварийная ситуация наступает тогда, когда в трехфазной сети обрывается нулевой провод (на рис.2,а — потеря контакта в «зажиме»). В таком случае в квартирах 4, 5, 6 напряжения резко изменятся. В одних квартирах напряжение увеличится, в других — уменьшится, все зависит от соотношения нагрузок в момент аварии. На фазе В (рис.2,а, кв.4), где нагрузка минимальная, напряжение увеличится, а на фазе С (кв.6), где нагрузка максимальная, напряжение уменьшится. На фазе А (кв.5), где нагрузка промежуточная, изменения могут быть незначительными. Эти изменения изображены на векторной диаграмме, показанной на рис.2,в: вектор BN1 удлинился, значит, напряжение увеличилось; вектор CN1 уменьшился — напряжение уменьшилось; вектор AN 1 показывает незначительное увеличение напряжения. Наконец, появился новый вектор NN1, длина которого указывает на то, что между нулевым проводом потребителя и источником появилось напряжение. В таком случае говорят — произошло смещение нуля, что недопустимо [1].

Во времени эту аварию можно описать так. После обрыва нулевого провода напряжение на фазе с минимальной нагрузкой резко увеличивается, и электролампочки вместе с бытовой техникой, включенные в эту фазу в квартирах, сгорают, нагрузка на эту фазу мгновенно уменьшается, от этого уменьшения распределение напряжения между фазами резко изменяется в худшую сторону (рис.2,г). Теперь уже значительно увеличилось напряжения на фазе A (вектор AN1), и там сгорают электролампочки и вся бытовая техника, а заканчивается описанный вариант аварии тем, что на фазах B и A устанавливается напряжение, близкое к 380 В, а на фазе C- около 0 В (рис.2,д). Это все происходит в течение нескольких секунд.

А теперь несколько уточнений. Во-первых, авария будет продолжаться до тех пор, пока не будет восстановлен контакт в нулевом проводе. Во-вторых, при обрыве нулевого провода, обозначенного на рис.2,а, авария наступит только в квартирах 4, 5, 6, владельцев квартир 1, 2, 3 эта авария не коснется. В-третьих, не путайте обрыв нулевого провода 3-фазной сети, когда происходит вышеописанная авария, и обрыв нулевого провода, подающего напряжение в вашу квартиру. В последнем случае пропадет только свет в вашей квартире (рис.2,а).

Можно ли предотвратить подобную аварию? В некоторой степени да. Первые симптомы приближающейся аварии — резкие вспышки яркости электролампочек в вашей квартире или сельском доме. Это признак того, что в нулевом проводе трехфазной сети, питающей ваш многоэтажный дом, а в сельской местности — улицу или несколько улиц, плохой контакт. Вам пора вызывать электрика. Кстати, в сельской местности электролампочки могут мигать и от работы соседской электросварки, что не связано с плохим контактом в нулевом проводе, но они не вспыхивают: вначале яркость уменьшается, а затем приходит в норму. Хотя, как показывает практика, электросварка может спровоцировать потерю контакта, и если он (контакт) до этого был не надежен и находился в нулевом проводе трехфазной сети, то авария обеспечена.

Если вы осмотрите электрощит, находящийся на лестничной клетке вашего многоэтажного дома, то убедитесь, что предпосылки к аварии и там есть. На рис.3,б автор почти с натуры срисовал состояние контактов в электрощитах на лестничных клетках в доме, где проживает. Алюминиевые провода от нулевого провода и фаз на каждом этаже обрезаны и винтами прижаты к железным пластинам. Пластины со временем заржавели, а алюминиевые провода, обладая пластичностью, под винтом расплющились — увеличилось сопротивление контактов. Ток нагревает эти контакты, и изоляция на проводах обуглилась. Все это создает предпосылку к аварии. Чтобы контакт в этих местах был надежен, зажимные винты необходимо периодически подкручивать, а пластины, чтобы не ржавели, нужно смазывать солидолом. Все это должны делать электрики ЖЭКа, обслуживающие ваш дом.

В сельской местности и на дачных участках, словом, там, где используются воздушные линии электропередачи, обрыв нулевого провода в трехфазной сети может произойти и в ветреную погоду, и в грозу. Именно тогда происходит захлестывание проводов. В этом не последнюю роль играют ветки деревьев, растущих вблизи проводов. При таком захлестывании чаще всего отгорает или обрывается нулевой провод.

Какже реагирует конкретная бытовая техника на подобную аварию?

Рассмотрим это на примере одной аварии, произошедшей на Троещине в Киеве.

1. Системный блок компьютера находился в выключенном состоянии. Как уже описывалось в [2], владелец компьютера думает, что нажатием кнопки на передней панели системного блока он выключает свой компьютер. Фактически же он переводит его в дежурный режим, и часть блока питания (БП) продолжает работать. От повышенного напряжения в БП модели LC-235ATX сгорел и закоротил сеть вспомогательный преобразователь ~220 В/=5 В. Из-за этого пробились диоды моста, а в сетевом фильтре сгорели гасящий термистор и предохранитель. Системная плата компьютера осталась исправной.

2. Монитор LG Studio Works и телевизор SONY KV-G14Q1 находились в дежурном режиме. Сгорела микросхема блока питания и закоротила сетевой выпрямитель, от чего пробились диоды моста, сгорели гасящий резистор и предохранитель.

3. Телевизор Broksonic CTVG-5472 находился в дежурном режиме. В этом режиме телевизор питается не от импульсного блока питания, а от отдельного выпрямителя, собранного на основе трансформатора ~220/~12 В. Сгорела первичная обмотка трансформатора, предохранитель не сгорел.

4. Видеомагнитофон AKAI находился в дежурном режиме. Сгорел импульсный блок питания.

5. Принтер струйный HP. Сам принтер был выключен, но его отдельный БП (находящийся вне принтера) LUCENT 3502В ~220 В/=30 В, 400 мА работал (был включен в сеть), так как в нем нет выключателя сети. Сгорел трансформатор.

6. Холодильник. Как известно, он работает периодически. Его компрессор включается термостатом и имеет защиту от перегрева электродвигателя компрессора, он то и спас холодильник.

7. Радиотелефон Panasonic KX-SPP-58. Базовый БП от отдельного БП ~220 В/=9 В, выполнен на трансформа­торе. Сгорела первичная обмотка транс­форматора, предохранителя в БП не сго­рел.

Вся перечисленная здесь бытовая тех­ника была повреждена только в одной квартире, в которой произошла аварий­ная ситуация, а таких квартир много.

Какой же вывод можно сделать, анали­зируя повреждения бытовой техники?

Самым слабым местом оказались БП. Обычные предохранители, которые, казалось бы, должны были защищать техни­ку от больших токов, возникающих при скачках напряжения, оказались бессиль­ными. Обладая инерцией, предохранители сгорают только после того, как по­вредится (пробьется) микросхема им­пульсного БП и этим закоротит сетевой выпрямитель. Не защитили и варисторы, установленные в БП компьютера, так как они по своим параметрам и назна­чению сглаживают только кратко­временные выбросы напряжения боль­шой величины [3].

Как видим, вся бытовая техника очень боится значительного повышения напряжения и от этого выходит из строя. А как же она ведет себя при пониженных напряжениях? Понижение напряжения ме­нее опасно для нее, так как импульсные источники питания, установленные в те­левизорах, компьютерах, мониторах, ви­деомагнитофонах и т.д., просто отключа­ются. Опасным оно остается, разве что, для электродвигателей компрессоров, установленных в холодильниках, так как их обмотки могут сгореть.

Существуют ли технические средства защиты от перепадов напряжения?

Да, существуют. Сейчас в магазинах электротоваров появилось много раз­личных устройств защиты потребителей от скачкообразных изменений напряже­ния. Одно из них — автомат защиты от аварии АЗА-5 стоимостью 50-60 грн. Он устанавливается между сетевой ро­зеткой и энергопотребителем (напри­мер, компьютером с периферией). АЗА-5 способен автоматически выключать на­грузку до 1,1 кВт за 0,04 с при скачкооб­разном изменении питающего напряже­ния, выходящего за установленные пре­делы ~160…~250 В. Автомат может ра­ботать в автоматическом или ручном ре­жимах. Потребляемая мощность в де­журном режиме — 1 Вт. В одной квартире можно установить несколько таких ав­томатов, по одному на каждую группу потребителей.

Вы можете самостоятельно изготовить подобные устройства. Их схемы опубликованы, например, в [4].

Самое простое и дешевое устройство предлагает автор этой статьи. Правда, оно защитит вашу технику только от пре­вышения напряжения (свыше ~250 В). Для его изготовления необходимо приобре­сти сетевой удлинитель и вмонтировать в него держатель предохранителя и дву­сторонний сапрессор типа 1,5КЕ350СА. Этот сапрессор запаивают вовнутрь уд­линителя по схеме, показанной на рис.4. Максимально-допустимый ток через са­прессор 5 А, поэтому предохранитель должен быть меньше этой величины, на­пример 4 или 3 А. Принцип работы его прост: как только амплитудное напря­жение сети превысит ~350 В, что соответ­ствует действующему значению ~250 В, сапрессор открывается, и предохрани­тель сгорает.

Для защиты компьютеров можно при­обрести и блоки бесперебойного пита­ния UPS. Они не только защищают ком­пьютеры от перепадов напряжения, выходящего за установленные нормы, но и некоторое время питают их при пропадании напряжения в электросети, для этого в них вмонтированы аккумуляторы.

Что же делать, если все-таки авария случилась и вся бытовая техника сгорела?

Прежде всего нужно выключить свет и отключить от электросети всю быто­вую технику. Затем, если Вы намерены за­щищать свои права в суде, нужно вы­звать аварийную бригаду энергетиков, которая документально зафиксирует ава­рию. Нежелательно вызывать электрика из ЖЭКа: он заинтересованное лицо — вероятнее всего, постарается замести следы своей недоработки, и Вам после этого трудно будет что-то доказать. По­том необходимо подать заявление в ЖЭК в письменной форме, указав всю вышед­шую из строя технику, чтобы комиссия из ЖЭКа засвидетельствовала этот пере­чень. Комиссия, заинтересованная за­мести следы недоработок ЖЭКа, может начать задавать вам вопросы не по суще­ству, например: кто разрешил вам уста­навливать стиральную машину и ком­пьютер и почему у вас металлические двери? В любом случае, они обязаны за­фиксировать поврежденную у вас тех­нику (наименование, модель) и письмен­но дать ответ на вашу заявку, но ответ их может быть странным и непредсказуе­мым. Не идите на сговор с комиссией, так как это не приведет ни к чему хоро­шему.

Вина их в том, что они не смогли ока­зать вам качественную услугу, т.е. обес­печить качественной электроэнергией. Поэтому вы можете обратиться и в мест­ное отделение общества защиты прав потребителей. Там посоветуют вам, как действовать в создавшейся ситуации, и помогут практически. Желательно, чтобы они составили акт, какая именно техни­ка вышла из строя. Для создания подоб­ного акта вы можете привлечь и своих со­седей, которые, поставив свои подписи (несколько человек), зафиксируют спи­сок поврежденной техники.

Далее обращайтесь в мастерские по ремонту бытовой техники (но не к частни­кам, которые не имеют лицензий) с прось­бой отремонтировать ее, дать счет и письменное заключение (заверенное подписью и мокрой печатью) о причинах ее повреждения. После ремонта всей техники вы, собрав вышеупомянутые до­кументы, а именно: справку от аварийной бригады энергетиков о причинах ава­рии; вышеупомянутые акты о поврежде­нии конкретной бытовой техники в ва­шей квартире; ответ ЖЭКа на ваше за­явление; счета о ремонте техники в ма­стерской и заключения специалистов, ремонтировавших эту технику; желатель­но приложить справку от местной мете­ослужбы, что в это время не было грозы, обращаетесь в суд с иском на ЖЭК о возмещении ущерба. В ущерб может входить не только стоимость ремонта, но и другие расходы, связанные с подго­товкой к суду. Составить исковое заявле­ние поможет вам общество защиты прав потребителей или юристы. Свои действия координируйте с соседями, которые так же пострадали, как и вы, и незамедли­тельно подавайте иск в суд. Исковое за­явление в суд подавайте от своего име­ни, а не коллективное.

В районных центрах (сельской мест­ности) нет ЖЭКов, поэтому иск в суд вы подаете на облэнерго, т.е. на местных энергетиков, которые отвечают за трех­фазные сети, снабжающие электроэнер­гией ваши дома.

Несколько важных моментов: зоны от­ветственности энергетиков и ЖЭКов. Энергетики отвечают за подачу энерго­питания до выключателя электрощита вашего дома (рис.2,а). За участок от вы­ключателя до счетчика включительно от­вечает ЖЭК — именно там чаще всего и случаются вышеописанные аварии, но обрыв нулевого провода может произой­ти и на трехфазном участке энергети­ков. За участок от счетчика до квартиры отвечает владелец квартиры.

Во время грозы, ударов молний в сети также могут произойти большие скачки напряжения (6000 В и более). Естествен­но, включенная в это время бытовая тех­ника, во всем доме, где включена на­грузка, выходит из строя. На время гро­зы следует отключать всю бытовую тех­нику от электросети, в том числе и холо­дильники (вынимать вилки из розеток). Без надобности не оставляйте бытовую технику включенной в сеть, лучше приоб­ретите удлинитель с выключателем сети и выключайте ее, особенно когда ухо­дите из дому, на ночь и во время грозы.

Литература

1. Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника. — М.: Высшая школа, 1990.

2. Власюк Н.П. Выключаете ли вы свой ПК кнопкой «POWER»?//Pадиоаматор. — 2003. — №6. — С.30.

3. Кучеров Д.П. Источники бесперебойного питания ПК и периферии. -СПб.: Наука и техника, 2005.

4. Балинский Р.Н. Защита РЭА от перепадов напряжения/Радиоаматор. -2003. — №6. — С.20.

Автор: Н.П. Власюк, г. Киев